[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 在混動界,“兩田”的THS和i-MMD一直該領(lǐng)域的兩座大山,,而隨著《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》的發(fā)布以及政策的利好,,自主品牌混動也仿佛在一夜之間就開了花,甚至還能全面布局混動市場,。長城檸檬混動DHT作為自主品牌混動的代表之一,,更是將單擋直驅(qū)升級為兩擋,從而進(jìn)一步提升了發(fā)動機(jī)的工作區(qū)間,,那么本期內(nèi)容我們就來解讀一下長城檸檬混動DHT。
當(dāng)下的主流混動技術(shù)按結(jié)構(gòu)主要分為三大類,,第一類是像理想ONE一樣的增程式混動,;第二類是如大眾探岳GTE的并聯(lián)式混動;而最后一類則是以長城檸檬DHT,、比亞迪DM-i為代表的混聯(lián)式混動,。
整套混動系統(tǒng)采用高度集成化設(shè)計,包括1.5L/1.5T兩款混動專用發(fā)動機(jī),、雙電機(jī)及其控制器,、定軸式變速箱以及集成式DC/DC變換器,可以實(shí)現(xiàn)EV,、串聯(lián),、并聯(lián)、能量回收等多種工作模式。
● 1.5L/1.5T混動發(fā)動機(jī)有啥亮點(diǎn),?
1.5L自然吸氣發(fā)動機(jī)采用阿特金森循環(huán),,壓縮比達(dá)到了13:1,最大功率75kW,,峰值扭矩135N·m,,主要應(yīng)用在瑪奇朵DHT-PHEV(參數(shù)|詢價)等緊湊型車型中;而1.5T渦輪增壓發(fā)動機(jī)采用米勒循環(huán),,并配備了長城自主研發(fā)的VGT可變截面渦輪,,主要應(yīng)用在摩卡DHT-PHEV等中型車或更高級別的車型中。
我們知道壓縮比是活塞下止點(diǎn)容積與活塞上止點(diǎn)容積的比值,,為了實(shí)現(xiàn)膨脹比大于壓縮比,,長城在1.5L自然吸氣發(fā)動機(jī)上動了一點(diǎn)小心思。
其實(shí)阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)在高速和低速時的工作效率較低,,扭矩也不高,,而電機(jī)恰好在低速或高速時效率高,能夠與阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)形成互補(bǔ),,因此阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)目前多用于混合動力車型,。
受其影響,下一階段的壓縮行程也是從進(jìn)氣門關(guān)閉時活塞所處的位置(略高于下止點(diǎn))到上止點(diǎn),,但由于做功行程是從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)的完整過程,,并且燃燒轉(zhuǎn)換均為有效功,也就實(shí)現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比,。
【左為米勒循環(huán),,右為奧拓循環(huán)】
其實(shí)在壓縮行程也是需要耗費(fèi)發(fā)動機(jī)能量的,短一些的壓縮行程能夠減少發(fā)動機(jī)在這一階段的能量損失,,同時當(dāng)活塞達(dá)到上止點(diǎn)時,,可燃混合氣溫度也更低,能夠有效抑制爆震的發(fā)生,,而且更長的做功行程還能讓可燃混合氣燃燒的更加充分。
這套350Bar高壓噴油系統(tǒng)目前如寶馬M,、大眾全新1.5T,、雪佛蘭也都在使用,自主品牌除長城外,,如比亞迪,、吉利、奇瑞以及長安等品牌也均有配備,。
● 缸蓋集成排氣歧管
快速暖機(jī)帶來的優(yōu)勢其實(shí)是顯而易見的,,當(dāng)冷卻液處在合適的溫度下,燃燒狀態(tài)往往是最好的,此時不僅動力性更好,,油耗和排放還會比較低,;而溫度高則容易產(chǎn)生爆震,溫度低會影響汽油的霧化效果和燃燒效率,。
此外為了降低各氣缸之間的排氣干涉,,一般車輛都會將排氣歧管盡量設(shè)計成等長或足夠長,但由于缸蓋空間較小,,集成式排氣歧管無法做成等長造型,,因此無論如何優(yōu)化排氣結(jié)構(gòu),排氣氣流匯流時的相互干擾都是無法避免的,,只能在排氣效率和快速暖機(jī)之間盡量去做平衡,。
● 長城自研VGT渦輪技術(shù)
渦輪增壓發(fā)動機(jī)最重要的部件是什么?渦輪當(dāng)屬其中之一,,但為了您能更好地理解長城自主研發(fā)的VGT渦輪技術(shù),,首先我們先要簡單了解渦輪增壓的原理。
由于渦輪本身具備一定質(zhì)量,,必須要有足夠的廢氣來推動渦輪葉片,,因此動力輸出不可避免會出現(xiàn)遲滯,除電動渦輪外,,各家廠商只能通過不斷優(yōu)化來盡可能減少渦輪遲滯,。
當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,會有大量的廢氣涌入渦輪中,,會使渦輪在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生極強(qiáng)的排氣背壓,,限制發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速工況下的增壓效率,同時也限制了發(fā)動機(jī)的功率輸出上限,。
當(dāng)發(fā)動機(jī)處于高轉(zhuǎn)速區(qū)間時,,就會出現(xiàn)廢氣流量大、排氣背壓小的問題,,渦輪也能得到動力從而更好地工作,,發(fā)動機(jī)出力也會更加得心應(yīng)手。
綜合以上也可以理解為渦輪越小,,響應(yīng)性越好,,但在高轉(zhuǎn)速區(qū)間的增壓效果不理想;渦輪越大,,響應(yīng)性越差,,遲滯也就越明顯。
其實(shí)VGT技術(shù)在柴油發(fā)動機(jī)上早就已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,,由于柴油發(fā)動機(jī)的排氣溫度要遠(yuǎn)低于汽油機(jī),,從VGT的選材和布置來說,,都要更加容易。
VGT渦輪的材質(zhì)一般選用耐高溫的航空材料,,通過在廢氣渦輪端增設(shè)角度可變的葉片,,從而實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速下不同的廢氣流速和渦輪葉片的推進(jìn)效果,保證渦輪在各種工況下的響應(yīng)性和增壓效果,。
當(dāng)發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時候,,導(dǎo)流葉片打開的角度較小,此時導(dǎo)入渦輪處的空氣流速就更快,,從而可以更容易推動渦輪轉(zhuǎn)動,,有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象。
與當(dāng)下增壓車型普遍使用的小慣量渦輪以及雙渦管設(shè)計類似,,VGT其實(shí)也是優(yōu)化渦輪遲滯的其中一種解決方式,,也有的廠商將其稱為VNT,曾廣泛用于沃爾沃,、奧迪以及保時捷等品牌,。
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